不锈钢材质如何选择焊接材料

四种种类的不锈钢及其铝合金原素的功效：

不锈钢可分成四种种类：奥氏体型、奥氏体型、铁素体型和两相不锈钢（表1）。

它是依据不锈钢在室内温度时的合金成分区划的。当高碳钢被加温到1550℉时，其机构从室内温度时的铁素体相变化成奥氏体相。而制冷时，高碳钢机构又再次转化成铁素体。高溫时存有的奥氏体机构是非磁性的，并且对比室内温度铁素体机构其抗压强度较小，延展性错。

当钢中的Cr含量超过16%时，室内温度的铁素体机构获得固定不动促使不锈钢板材在全部温度范围内维持铁素体态。因而称为铁素体不锈钢。当Cr含量超过17%，Ni含量超过7%时，奥氏体相获得固定不动，促使从超低温到基本上溶点的范畴内均维持奥氏体态。

奥氏体不锈钢一般称之为“Cr-Ni”型，奥氏体和铁素体不锈钢立即称之为“Cr”型。不锈钢和添充金属材料中的原素可分为奥氏体产生原素和铁素体产生原素。最关键的奥氏体产生原素有Ni、C、Mn和N，铁素体产生原素有Cr、Si、Mo和Nb。调节原素含量可操纵焊接中的铁素体含量。奥氏体型不锈钢对比含Ni量小于5%的不锈钢更容易焊接并且焊接品质更强。奥氏体不锈钢的焊接连接头强延展性非常好，一般不用焊接前加热和焊后热处理。在没有不透钢焊接行业，奥氏体不锈钢占所有不锈钢使用量的80%，因而文中的关键便是奥氏体不锈钢的焊接。

如何选择恰当的不锈钢焊材？

假如原材质是同样的，主要规则便是“与原材质配对”。比如焊接310或316不锈钢，就挑选相对应的焊材。焊接异种原材料，则遵照挑选与铝合金原素含量高的原材质相符合的规则。比如焊接304和316不锈钢，则挑选316型焊材。可是，也存有许多不遵照“配对原材质”标准的特殊情况，这时候就需要“查看焊材挑选表”。比如，304型不锈钢

钢是最普遍的原材质，可是沒有304型的焊丝。

倘若要焊材与原材质配对，如何选择焊材来焊接304不锈钢？

焊接304不锈钢时，应用308型焊材，由于308不锈钢中的附加原素能够 更强的平稳焊接地区。308L也是一个可接纳的挑选。L表明低碳环保含量，3XXL不锈钢表明碳含量≤ 0.03%，而规范的3XX不锈钢可最大带有0.08%的碳含量。因为L型焊材和非L型焊材归属于同一种类的归类，因而生产制造厂商应当尤其考虑到应用L型焊材，因为它的低碳环保含量能够 降低应力腐蚀的趋向。选用GMAW方式焊接的生产厂商也考虑到应用3XXSi型焊材，由于Si可改进润滑性。在焊接件具备较高突起或是在角焊缝或钢筋搭接焊接的焊趾处焊接溶池联接欠佳的状况下，应用含Si的气保焊条可湿润焊接并提升熔敷率。假如考虑到渗碳体进行析出可挑选带有小量Nb元素的347型焊材（最后一个难题）。

怎样焊接不锈钢与碳素钢？

为了更好地控制成本，一些零部件会在碳素钢表层焊接一层抗腐蚀层。当焊接没有铝合金原素的原材质与含铝合金原素的母材时，应用铝合金含量高些的焊材以均衡焊接中的稀释液率。焊接碳素钢和304或316不锈钢时，及其别的不一样的不锈钢焊接时（表2），大部分状况下考虑到采用309L焊材。假如

期待获得高些的Cr含量，则采用312型。

什么是合适的焊接前清除实际操作？

当与别的原材料焊接时，最先应用没有氯离子含量的有机溶剂消除油渍、标识和尘土。除此之外焊接不锈钢时最先要留意的便是防止遭受碳素钢的环境污染而危害耐腐蚀性。一些企业选用不锈钢和碳素钢分离储放以防止交叉式环境污染。在清除焊缝周边地区时，应用对于不锈钢的专用型磨沙轮片和软毛刷。有时候还必须对接头处开展二次清除。因为不锈钢焊接时的电级赔偿实际操作比焊接碳素钢时更难，因而其连接头清除工作中十分关键。

什么叫恰当的焊后清除实际操作？为何不锈钢焊接件会锈蚀？

最先大家回忆一下不锈钢不锈蚀的缘故是：Cr与O的反映在原材料表层转化成了一层高密度的金属氧化物层，并具有了保

护功效。不锈钢锈蚀是由于渗碳体的进行析出（见最后一个难题）及其焊接全过程中的加温导致焊接件表层转化成了铁的

金属氧化物。在焊态，极致的焊接件也很有可能在24小时本质焊接热危害区界限处的锈蚀地区造成错口。

因而为了更好地使新的铬金属氧化物再次转化成，不锈钢焊接后必须抛光、酸洗钝化、打磨抛光或是刷洗。必须注重的是，电动打磨机和

软毛刷务必特有专用型。

为何不锈钢焊条有带磁？

全奥氏体机构的不锈钢是无带磁的。可是，焊接时较高的溫度促使机构中晶体成长，焊后裂痕敏感度扩大。为

了减少热裂痕敏感度，焊材生产商向焊材中添加铁素体产生原素（图4）。铁素体相促使奥氏体晶体变窄，从

而抗裂痕工作能力扩大。

磁石不容易吸起奥氏体焊接金属材料，可是手执磁石时能够 感受到轻度的吸附力。可是，这也导致一些客户错觉得产

品贴不对标识，或是用不对焊材（尤其是包裝上标识被撕下时）。

焊材中的铁素体总数在于运用的服现役溫度。比如，太多的铁素体减少了超低温时的延展性。因而，用以LNG管

道的308型焊材的铁素体数在3-6中间，而规范308型焊材的铁素体数为8。简而言之焊材很有可能看上去很类似，

可是很细微的成份区别有时候便会导致非常大的区别。

怎样更轻轻松松地焊接两相不锈钢？

一般两相不锈钢机构中的奥氏体相和铁素体相各占50%上下。铁素体相的存有能够 提升抗压强度和耐地应力腐蚀

能，而奥氏体相能够 提升延展性。二相的一同功效促使两相不锈钢的特性更为出色。两相不锈钢的范畴很广，

最普遍的型号规格是2205：带有22%Cr，5%Ni，3%Mo及其0.15%N。

在焊接两相不锈钢时，过多铁素体的存有很有可能导致一些难题（电孤的发热量促使铁素体基材中的分子再次排列）。

因此，焊材必须给予大量的奥氏体产生原素，一般是比原材质高2-4%的Ni。比如焊接2205不锈钢时要的药芯

焊条带有8.85%Ni。

焊后，焊接中的铁素体含量在25-55%中间（也很有可能高些）。留意：焊后制冷速率要充足慢，促使奥氏体重

新产生，可是不可以很慢，很慢会进行析出金属材料间相，也不可以太快，太快会在热危害区造成太多的铁素体。尽量遵

循产商给予的焊接加工工艺和焊材挑选指南。

为何焊接不锈钢时要随时随地调节主要参数？

电焊工在焊接不锈钢时，随时随地调节焊接主要参数（工作电压、电流量、电孤长短、磁感应指数、脉冲宽度等）的最关键缘故

不是配对的焊材成份。成分很重要，批号中间成份的差别能够 导致焊接个人行为非常大的不一样，例如差的湿润

性和脱渣性。焊材直徑、表层洁净度、浇筑特性、及其螺旋式样子均可危害GMAW和FCAW时的焊接个人行为。

怎样操纵奥氏体不锈钢中的渗碳体进行析出？

在800-1600℉时，碳含量超出0.02%时，C会向奥氏体位错蔓延转移并在位错处与Cr产生反映产生铬的炭化

物。假如Cr被C原素很多固定不动出来，耐腐蚀性会降低。这时假如曝露在腐蚀自然环境下，便会产生应力腐蚀，造

成位错被腐蚀掉。

为了更好地操纵渗碳体进行析出，选用低碳含量的焊材来确保焊接金属材料中碳含量尽量低（数最多不超过0.04%）。也可

以根据加上Nb和Ti原素来固定不动C相对性于Cr原素原素Nb和Ti与C的感染力更高。347型焊材便是因此目地设计方案的。

怎样为挑选焊材做准备？

最先要在焊接件的终端设备运用层面搜集信息内容，包含服现役自然环境（尤其是服现役溫度，是不是有浸蚀物质及其期待的抗腐蚀

水平）和期待的服现役使用寿命。服现役标准下所需的物理性能的信息内容也很重要，如抗压强度，延展性，塑性变形和疲惫特性。